58. Клеящие материалы и герметики, состав, классификация и свойства

Клеи и герметики представляют собой растворы или расплавы полимеров (или неорганических веществ). Они после высыхания (затвердевания) образуют прочные пленки, хорошо прилипающие к различным материалам. Клеи предназначены для получения неразъемных соединений, а герметики – для защиты поверхности деталей или конструкций от агрессивных сред. Иногда герметиками заполняют весь объем радиоэлектронных блоков, тогда повышается и их вибростойкость.

Клеевые соединения по сравнению с заклепочными и сварными имеют ряд преимуществ: можно соединять любые разнородные материалы, клеевой шов герметичен в отличие от клепаного, процесс технологичен, быстр, имеет малую стоимость. Недостатки: относительно невысокая прочность, уменьшающаяся по мере старения клея, невысокая температура эксплуатации, токсичность многих клеев.

Клеи различают по следующим характеристикам:

• адгезионным и когезионным свойствам⁷¹ (универсальные, специальные и т. д.);

• виду нахождения (жидкие, пастообразные, пленочные, гранулированные);

• назначению (конструкционные силовые или не силовые);

• составу пленкообразующего (смоляные, резиновые, неорганические, в том числе, на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол, фенолкаучуковых композиций, кремнийорганических соединений и т. п.);

• отношению к нагреву (термопластичные и термореактивные);

• условиям отверждения (холодного или горячего).

Крахмальные клеи (рисовые, маисовые, пшеничные, картофельные и др.) применяют в фанерной, спичечной, текстильной и галантерейной промышленности.

Эфирцеллюлозные клеи используют для склеивания тканей, кожи и приклеивания их к древесине.

Резиновые клеи представляют собой раствор каучука в органических растворителях, наиболее распространенным из которых является «бензин-калоша». Для склеивания резиновых деталей между собой или с металлом применяют также каучуковые: клей 88, Б-10, «лейконат», которые обеспечивают более прочное соединение.

Смоляные клеи изготавливают на основе термореактивных смол, которые отверждаются в присутствии катализаторов и отвердителей при комнатной или повышенной температуре. Нередко они обеспечивают универсальное применение.

Универсальные клеи используют для склеивания металлов, древесины, пластмасс, мрамора, слюды, фетра, стекла, фибры, резины, текстиля и др. материалов. К универсальным клеям относят карбонильный клей, клеи на основе синтетических смол и др. Карбонильный клей состоит из карбонильного спирта с примесью катализатора (перекиси бензола или крепкой азотной кислоты) и наполнителя (гипса, мела, алебастра, глины, чугунной или наждачной пыли, слюды, древесной муки). В машиностроении и приборостроении широко применяют клеи на основе фенолоформальдегидных и эпоксидных смол (БФ-2, БФ-4, БФ-19, БФ-88, ВК-32-250, ВС-350 и т. д.). В частности, две последние марки клеев могут обеспечить длительную работу, собранных с их помощью узлов, при температурах до 250…300 ^оС.

Неорганические клеи являются высокотемпературными. Они поставляются в виде гранул, порошков и дисперсий, имеют прочность до 10 МПа и огнеупорность до 1800 ^оС. По составу различают керамические клеи (на основе оксидов MgO, Al₂O₃, SiO₂) и силикатные (на основе «жидкого стекла»).

К числу наиболее распространенных герметиков для металлических изделий относятся тиоколовый каучук, полисилоксаны, растворы фенолоформальдегидных смол с нитрильным каучуком и т. п. Например, для герметизации отсеков самолетов, ракет и др. техники применяют фторорганические герметики, сохраняющие работоспособность в контакте с маслом и топливом при температурах до 150…250 ^оС.